Um bloco de 2,5 kg está preso a extremidade livre de uma mola cuja constante k=1100 N / m. o bloco é puxado do ponto de equilíbrio até 0,15 m e liberado a partir do repouso. Supondo que o bloco desliza sem atrito, calcule: A energia potencial inicial do sistema.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um bloco de 2,5 kg preso em uma mola com constante elástica $ k = 1100 , \mathrm{N/m} $. O bloco é puxado até 0,15 m da posição de equilíbrio e solto do repouso. Nosso objetivo aqui é calcular a energia potencial inicial do sistema. Para isso, vamos usar conceitos de física sobre energia potencial elástica em molas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula da energia potencial elástica. Quando você estica ou comprime uma mola, ela armazena energia, e essa energia é dada por:
U = 12 cdot k cdot x^2
Onde:
  • $ U $ é a energia potencial elástica,
  • $ k $ é a constante da mola,
  • $ x $ é a deformação da mola (quanto ela foi esticada ou comprimida).

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. Sabemos que:
  • $ k = 1100 , \mathrm{N/m} $,
  • $ x = 0,15 , \mathrm{m} $.
Substituindo esses valores:
k = 1100 , N/m
Calculando o quadrado de 0,15 m:
x = 0,15 , m
Agora, multiplicando:
U = 12 cdot 1100 , N/m cdot (0,15 , m)^2

Resposta

A energia potencial inicial do sistema é aproximadamente $ 12,375 , \mathrm{J} $.

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